農(nóng)作物蟲害圖像采集與處理手持設(shè)備的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)信息化的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有越來越重要的地位。然而，在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的使用過程中，用戶需要對(duì)相應(yīng)專家系統(tǒng)中一系列的提問進(jìn)行表述和提示性的選擇，使用和操作比較復(fù)雜。本文介紹了基于嵌入式技術(shù)的便攜式農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的圖像采集功能及圖像處理功能的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案，目的是簡化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的輸入方法，即利用基于嵌入式的圖像采集與處理技術(shù)對(duì)田間作業(yè)現(xiàn)場采集到的圖像進(jìn)行分析處理，提取蟲害的特征作為相應(yīng)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的輸入信息。用戶只需

2、通過現(xiàn)場簡單的拍照，就可以得到蟲害的特征，從而簡化使用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的操作步驟，提高表述的準(zhǔn)確性，使用戶在田間作業(yè)現(xiàn)場方便快捷地使用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。
　　本文的研究內(nèi)容:
　　1.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總體的分析與設(shè)計(jì)。
　　通過對(duì)多種ARM處理器以及攝像頭的對(duì)比，選擇了適用于本系統(tǒng)硬件設(shè)備:系統(tǒng)的硬件平臺(tái)采用了飛凌公司的OK6410開發(fā)板，攝像頭選用了中星微公司的ZC301攝像頭。通過對(duì)圖像采集與處理系統(tǒng)的分析，探討了系統(tǒng)軟件和圖

3、像處理軟件的選擇:系統(tǒng)軟件選用了開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，圖像處理軟件選用了具有良好移植性的OpenCV庫。
　　2.系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建。
　　在宿主機(jī)中安裝了Linux系統(tǒng)，并搭建了ARM-Linux交叉編譯環(huán)境;嵌入式Linux系統(tǒng)向開發(fā)板的移植，包括引導(dǎo)程序Uboot的移植，Linux內(nèi)核的配置、移植，根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建;最后，對(duì)用于圖像處理的OpenCV庫進(jìn)行了安裝和配置。
　　3.基于ARM-Linu

4、x的圖像采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
　　針對(duì)USB圖像采集設(shè)備，移植了基于V4L的攝像頭驅(qū)動(dòng)程序。詳述了V4L接口函數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和獲取圖像的方式，通過編寫實(shí)時(shí)圖像采集程序，實(shí)現(xiàn)了單幀圖像的顯示與存儲(chǔ)，并對(duì)圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行了測試，在開發(fā)板中實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)單幀圖像的采集功能。
　　4.基于OpenCV的圖像處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
　　著重介紹了基于形態(tài)學(xué)的圖像處理的相關(guān)函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，通過OpenCV用函數(shù)與代碼實(shí)現(xiàn)了圖像的預(yù)處理、輪廓提取